小型敷金属物质的漆膜电容器

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在第二次世界大战以后,用在漆纸条上直接敷上金属物质的方法,已经将电容器缩小了。现在,美国培尔电话实验室又发明了把纸条抽出只剩下一层附有金属物质的漆膜,介质更薄,使电容器所占地位更小。

近年来电子器件缩小的重要性日益增大。由于所用电路过于复杂,大零件使设备庞大,而且航空设备或飞箭中更需要零件小巧轻便。近来半导体应用广泛,由于半导体的小巧玲珑,更刺激了配用小型零件的生产,而且半导体的低工作电压和小功率,使得小型零件的采用也有可能性。自然,零件缩小还可以大量节省物质、金钱,使装配简化。

为了配合半导体的应用,工作电压为10—50伏的电容器就足够了。厚度为0.0002—0.0003时的介质的耐压大大地超过50伏,因此并非必要;但在以前,不能将纸或胶状介质的厚度减到\(\frac{1}{4000}\)时以下,即使做到了它们十分娇碎很难处理。现在以漆膜充介质,厚度可减至0.0001时,(只有普通纸1;30倍的厚度)耐压50伏亳无问题。使氧化的锌沉淀在薄膜的一面充电极;两层薄膜贴在一起卷上就做成了电容器,容积比普通纸质电容器小1500倍。

一般电容器的容积减低7倍,其可用电压即减低约3倍,因为体积是和介质厚度的平方成正比例的。但是额定电压只要和介质厚度比例的减低。所以比起所缩小的体积来,额定电压是可以相当高的。

这种电容器内部偶有过负短路,由于金属锌的熔合作用它能够自行退出短路面积范围,恢复正常。

制造时,还是用纸条作底子(图1),上面涂上一层分隔胶状物质;在分隔层上再很细致的放置漆膜。保持一定的厚度。在漆膜上,再将氧化锌在真空内沉淀在漆膜上(图2)。按一定长度和宽度缝中切成两片把漆膜由分隔层上取下后用机器卷在一起即成电容器。涂漆可用卷滚子印刷的方式如图3。取下漆膜的方法如图4。漆膜层都卷在中间的转筒上;开始卷的地方利用生在漆膜层上的容易感受压力的纸条。

图1
图1 🔍原图 (689×376)
图2
图2 🔍原图 (492×355)
图3
图3 🔍原图 (854×802)
图4
图4 🔍原图 (898×1175)

图5示这种电容器和纸质电容器及纸上涂金属物质的电容器尺寸的比较,电容量都是2微法,其中最小的一种就是漆膜电容器。试验温度达120°F,其绝缘电阻试验2000小时后仍保持为每微法约1000兆欧。在100千周以下,一个2微法电容器的实效串联电阻值约\(\frac{1}{10}\)欧。此欧数随着介质厚度的减低成正比例的增加,随着金属电极宽度的平方比例而减低。因此只要把电容器做得短些串联电阻就可以减低,这和做小型电容器的要求恰好是配合的。

图5
图5 🔍原图 (899×707)

试验还证明这种电容器寿命长,工作稳定,为电容器制造业开辟了新的途径。